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  • 2008ZJOI树的统计

    codevs 2460 树的统计

     http://codevs.cn/problem/2460/

    2008年省队选拔赛浙江

     题目等级 : 大师 Master
     
    题目描述 Description

    一棵树上有n个节点,编号分别为1到n,每个节点都有一个权值w。

    我们将以下面的形式来要求你对这棵树完成一些操作:

    1. I.                    CHANGE u t : 把结点u的权值改为t
    2. II.                 QMAX u v: 询问从点u到点v的路径上的节点的最大权值
    3. III.               QSUM u v: 询问从点u到点v的路径上的节点的权值和

     

    注意:从点u到点v的路径上的节点包括u和v本身

    输入描述 Input Description

    输入文件的第一行为一个整数n,表示节点的个数。

           接下来n – 1行,每行2个整数a和b,表示节点a和节点b之间有一条边相连。

           接下来n行,每行一个整数,第i行的整数wi表示节点i的权值。

           接下来1行,为一个整数q,表示操作的总数。

    接下来q行,每行一个操作,以“CHANGE u t”或者“QMAX u v”或者“QSUM u v”的形式给出。

    输出描述 Output Description

           对于每个“QMAX”或者“QSUM”的操作,每行输出一个整数表示要求输出的结果。

    样例输入 Sample Input

    4

    1 2

    2 3

    4 1

    4 2 1 3

    12

    QMAX 3 4

    QMAX 3 3

    QMAX 3 2

    QMAX 2 3

    QSUM 3 4

    QSUM 2 1

    CHANGE 1 5

    QMAX 3 4

    CHANGE 3 6

    QMAX 3 4

    QMAX 2 4

    QSUM 3 4

    样例输出 Sample Output

    4

    1

    2

    2

    10

    6

    5

    6

    5

    16

    数据范围及提示 Data Size & Hint

    对于100%的数据,保证1<=n<=30000,0<=q<=200000;中途操作中保证每个节点的权值w在-30000到30000之间。

    树链剖分模板题,使用线段树维护

    代码中变量含义:

    n,节点个数    head[N],链表;
    fa[N],存储父节点     son[N],统计包括自己在内的儿子个数  

    id[N], 给每个节点按树链剖分的顺序重新编号    dep[N],节点深度  

    bl[N],该节点所在重链的顶部节点    a[N],初始节点权值

    struct node{int to,next;}e[N*2]; 链表
    struct tree{int l,r,sum,maxx,size;}tr[N*2]; 线段树

    注:代码中采用2*n空间方式建立线段树,k的左儿子为k+1,右儿子为k+k左儿子节点数*2
    dfs_cnt,建立线段树时节点编号    cnt,链表    sz,树链剖分中节点访问顺序

    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #define N 30001
    using namespace std;
    int n,head[N];
    int fa[N],son[N],id[N],dep[N],bl[N],a[N];
    struct node{int to,next;}e[N*2];
    struct tree{int l,r,sum,maxx,size;}tr[N*2];
    int dfs_cnt,cnt,sz;
    inline void insert(int u,int v)
    {
        e[++cnt].to=v;e[cnt].next=head[u];head[u]=cnt;
        e[++cnt].to=u;e[cnt].next=head[v];head[v]=cnt;
    }
    void init()
    {
        scanf("%d",&n);
        int u,v;
        for(int i=1;i<n;i++) 
        {
            scanf("%d%d",&u,&v);
            insert(u,v);
        }
        for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&a[i]);
    }
    inline void build(int l,int r)
    {
        dfs_cnt++;tr[dfs_cnt].l=l;tr[dfs_cnt].r=r;tr[dfs_cnt].size=r-l+1;
        if(l==r) return;
        int mid=l+r>>1;
        build(l,mid);build(mid+1,r);
    }
    inline void dfs1(int k)
    {
        son[k]++;
        for(int i=head[k];i;i=e[i].next)
        {
            if(e[i].to==fa[k]) continue;
            fa[e[i].to]=k;
            dep[e[i].to]=dep[k]+1;
            dfs1(e[i].to);
            son[k]+=son[e[i].to];
        }
    }
    inline void dfs2(int k,int chain)
    {
        int m=0;sz++;
        id[k]=sz;
        bl[k]=chain;
        for(int i=head[k];i;i=e[i].next)
        {
            if(e[i].to==fa[k]) continue;
            if(son[e[i].to]>son[m]) m=e[i].to;
        }
        if(!m) return;
        dfs2(m,chain);
        for(int i=head[k];i;i=e[i].next)
        {
            if(e[i].to==m||e[i].to==fa[k]) continue;
            dfs2(e[i].to,e[i].to);
        } 
    }
    inline void change(int k,int pos,int w)
    {
        if(tr[k].l==tr[k].r) {tr[k].sum=tr[k].maxx=w;return;}
        int mid=tr[k].l+tr[k].r>>1,l=k+1,r=k+tr[k+1].size*2;
        if(pos<=mid) change(l,pos,w);
        else change(r,pos,w);
        tr[k].sum=tr[l].sum+tr[r].sum;
        tr[k].maxx=max(tr[l].maxx,tr[r].maxx); 
    } 
    inline int querymx(int k,int opl,int opr)
    {
        if(tr[k].l==opl&&tr[k].r==opr) return tr[k].maxx;
        int mid=tr[k].l+tr[k].r>>1,l=k+1,r=k+tr[k+1].size*2;
        if(opr<=mid)  return querymx(l,opl,opr);
        else if(opl>mid) return querymx(r,opl,opr);
        else return max(querymx(l,opl,mid),querymx(r,mid+1,opr)); 
    }
    inline int querysum(int k,int opl,int opr)
    {
        if(tr[k].l==opl&&tr[k].r==opr) return tr[k].sum;
        int mid=tr[k].l+tr[k].r>>1,l=k+1,r=k+tr[k+1].size*2;
        if(opr<=mid) return querysum(l,opl,opr);
        else if(opl>mid) return querysum(r,opl,opr);
        else return querysum(l,opl,mid)+querysum(r,mid+1,opr);
    }
    inline void solvemx(int u,int v)
    {
        int ans=-0x7fffffff;
        while(bl[u]!=bl[v])
        {
            if(dep[bl[u]]<dep[bl[v]]) swap(u,v);
            ans=max(ans,querymx(1,id[bl[u]],id[u]));
            u=fa[bl[u]];
        }
        if(id[u]>id[v]) swap(u,v);
        ans=max(ans,querymx(1,id[u],id[v]));
        printf("%d
    ",ans);
    }
    inline void solvesum(int u,int v)
    {
        int ans=0;
        while(bl[u]!=bl[v])
        {
            if(dep[bl[u]]<dep[bl[v]]) swap(u,v);
            ans+=querysum(1,id[bl[u]],id[u]);
            u=fa[bl[u]];
        }
        if(id[u]>id[v]) swap(u,v);
        ans+=querysum(1,id[u],id[v]);
        printf("%d
    ",ans);
    }
    void solve()
    {
        build(1,n);
        for(int i=1;i<=n;i++) 
            change(1,id[i],a[i]);
        int q,u,v;char c[7];
        scanf("%d",&q);
        for(int i=1;i<=q;i++)
        {
            scanf("%s%d%d",c,&u,&v);
            if(c[0]=='C') change(1,id[u],v);
            else if (c[1]=='M') solvemx(u,v); 
            else solvesum(u,v);
        }
    }
    int main()
    {
        init();
        dfs1(1);
        dfs2(1,1);
        solve();
    }
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